光的折射定律

2022-04-10 文化 48阅读
新年好!HappyNewYear!

光的折射定律,能折射出我们的集体性格,能折射出我们不能说出口的事情。

1、关于光的折射定律,好像是一个极为简单的定律,似乎任何一个初中生
都能圆满回答的。其实,这个问题,是几乎100%的中学物理教师、大学
物理教师、大学物理教授,都丝毫没有能力圆满回答的。

2、正是由于我们平时养成的集体大大咧咧、穿凿附会、不求甚解、轻浮
浪荡的气息,所以,我们迄今出不了半个国际级的物理学家。楼主若在
这方面细细研究下去,会写出厚厚的天书,会轻易击败大学里成千上万
的物理学的草包教授,可以一览众山小,可以逍遥江湖。

下面分三个层次解答:

第一个层次:

第一个问题:什么是折射定律?

光从一种介质射向另一种介质的平滑界面时,一部分光被界面反射,另一部分光透过界面在另一种介质中折射,折射光线服从折射定律:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比,即式中n12是比例的常数,称为第二介质对第一介质的相对折射率。
这是百度百科的解释:
http://baike.baidu.com/view/462581.htm

因为这只是一个初学者的习作原地,上面的解释能说到这样,勉强也说得过去。接着这位初学者给出了纯属牵强附会的证明,他把折射定律=Snell‘slaw的property=性质当成了论据,这就不是证明=proof,而只是在Snell’slaw的框架内的验证=verification。这位编者犯的最大错误是混淆了证明跟验证的区别,把两个概念糊里糊涂地等同了起来,还浑然不知。

既然这完全不是证明,那自然而然地会问第二个问题。

第二个问题:折射定律是实验定律,可以理论上,从更根本的原理推导吗?

答:是的,可以从更基本的原理上严格推导,不会出现上面的逻辑问题。
楼主若需要证明的具体过程,可以私信跟我索取。

第二个层次的问题:

第三个问题:在平时的教学中,Snell'slaw是准确的吗?

答:当成了准确的、严密的定律在教。其实,我们所教的,是很不严密的。
1、因为没有白光存在,所谓水、玻璃的折射率是1.3,1.5都是大概的示意。
2、即使对于单色光,在实验中,也不是我们的那样。
至于这些方面的叙述,百度答题受篇幅限制,楼主若需要,也可以私信索取。

第三层次的问题:

第四个问题:在这方面的研究能不能达到前沿?

答:能!因为我们从来没有研究的风气,没有研究的文化,没有研究的传统。
我们喜欢用简单的思维代替实验;我们不喜欢用实验精神去提升;
我们喜欢用凭空的想象解释实验;我们不喜欢用质疑去完善理论。
所以,我们原地踏步。
这方面的理论的书很多,但都是外文的,而且是内部交流的。

需要四方面的知识才能阅读:
A、英文阅读能力,要有刃有余,离不开英汉字典,就悟不出真谛;
B、对麦克斯韦方程组的精通,也就是对偏微分方程的精通;
C、对量子力学的精通;
D、对微分方程的数值解法要精通。
还有一个更重要的前提,这些不是公开出版的,某些大学珍藏的内部资料
的老外作者,是否愿意给外人看。
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